Title

REFORMA CATALÍTICA DE METANO PARA REDUÇÃO DIRETA DE FERRO

CATALYTIC REFORMING OF METHANE FOR DIRECT REDUCTION OF IRON

Authorship

Ribeiro, Tiago Ramos; Neto, João Batista Ferreira; Poço, João Guilherme Rocha; Takano, Cyro; Kolbeinsen, Leiv; Ringdalen, Eli

Ribeiro, Tiago Ramos

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Neto, João Batista Ferreira

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Poço, João Guilherme Rocha

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Takano, Cyro

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Kolbeinsen, Leiv

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Ringdalen, Eli

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DOI

10.5151/2594-357X-30682

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Abstract

Os processos de redução direta utilizam-se de gases redutores (CO e H2) para redução do ferro e produção do DRI. A geração deste gás se dá através de reforma de metano que pode ser feita em um reformador, ou dentro do reator de redução com o DRI como catalizador. O último caso ocorre nos processos auto reformadores. A cinética da reforma de metano com H2O catalisada por DRI foi estudada em temperaturas entre 875°C e 1050°C. Os resultados mostraram que até conversão de metano de 0,50, a reforma é controlada por reação química catalítica conforme mecanismo proposto por Münster e Grabke(3,4). Acima desta conversão, o mecanismo não foi determinado. O uso de gás com potencial abaixo do limite para carburação (CH4/H2O < 1) resultou em DRI sem carbono. Com gás de potencial igual ou acima do limite, a carburação do DRI ocorreu e no caso do gás similar ao do processo industrial a carburação impediu a reação catalítica de reforma.

Direct Reduction processes use gases (CO and H2) for iron reduction and DRI production. The generation of this gas occurs through methane reforming, which can be done in a reformer or inside the reduction shaft with the DRI as catalyst. The latter occurs in the self-reforming processes. The kinetics of steam reforming of methane catalyzed by DRI was studied at temperatures between 875°C and 1050°C. The results showed that up to methane conversion of 0.50, reforming is controlled by catalytic chemical reaction according to the mechanism proposed by Münster and Grabke(3,4). Above this point, the mechanism is not clear. Using gas with potential below the limit for carburization (CH4/H2O < 1) resulted in DRI without carbon. With potential at or above the limit, DRI was carburized and in the case of the gas similar to the industrial process the carburization hindered the catalytic reforming reaction.

Keywords

Redução direta, processos auto reformadores, DRI, reforma de metano

Direct reduction, self-reforming process, DRI, steam reforming of methane